铁路供电与电力系统接口管理相关关键技术案例分析刘平英

刘平英

摘要：本文依照设计分析以及研究验证接口管理的核心部分，针对铁路系统建设进行提出，从而构建出具有科学特征的技术体系。对于铁路建设与电力系统接口工作的部分关键技术研究，加以利用包括Web技术等，目的主要是为了实现接口信息的联结，并在接口分析的基础上，以实际操作和闭环管理，对电气化铁路电力接口分析运用，从而实现管理和操作过程的统一化。

关键词：高速铁路；电力系统；接口管理；信息化；系统设计

1.铁路供电与电力系统接口管理常见问题

1）接触网基础：接触网基础在进行接口检查过程，主要存在以下问题：螺栓间距超标、螺栓外露短、螺栓弯曲、螺栓锈蚀、基础扭面、限界不足、基础及螺栓型号错误、基础漏做等。详细检查基础螺栓布置情况，螺栓无倾斜、歪曲现象，地脚螺栓采用保护措施。

2）隧道滑槽：滑槽长短不一，左右不齐，间距超标，八字型情况较多；槽道施工时倾斜扭曲造成槽道报废；槽道内填充物破损较多，槽道内有水泥浆渗入等。

3）过轨管：未按设计要求预埋过轨管，过轨管数量不足；过轨管道端口未临时采取措施封堵，导致管道内出现杂物封堵管道：过轨管没有预留铁丝；过轨管由多节拼接或焊接而成，未采用套接；预埋的管道成直角弯，不能满足电缆敷设半径的要求；未按设计要求选用材质符合要求的过轨管道。

4）综合接地：接地端子设置位置不正确；接地钢筋存在虚接现象；接地端子埋设过深，在混凝土面里面；接地端子漏埋等。

5）站房范围内：预埋槽钢不正确不能满足设备安装条件；电缆进各个机房里面路径不明确或没有等。

2.铁路供电与电力系统接口管理常见问题产生的原因

造成以上问题的原因主要是：土建单位对接触网标准，不清晰、不明确，没有把标准落实到作业层面上去；把接口管理退化为站后预留接口管理，对接口管理的理解就是设计院出图。同时对四电专业的预埋重视程度不足再加上工期因素的制约等。

3.铁路供电与电力系统接口管理常见问题的防治措施及方法

1）桥梁段根据电力、通信信号专业相关资料，桥墩台顺线路方向两侧预留电力、通信信号电缆上网爬架，预留爬架桥墩承载两片梁各预留半边锯齿孔；根据接触网预留接口图，桥墩台横线路方向田野侧预留接触网电缆上网爬架，预留爬架桥墩承载两片梁各预留半个锯齿孔，相应基础两侧各预留相应圆孔，以便供电线电缆从桥下穿向桥面。根据“四电”专业预留接口图，其梁桥面需预留接触网基础（支柱基础、拉线基础）、电力电缆槽、通信信号电缆槽还需预留相关接地端子。针对桥梁预留质量问题，结合现场情况，重点检查现浇梁区段接口预留。根据京石客专施工经验，接口预留施工前，进驻梁场“四电”接口检查人员与监理共同对浇筑前已完成预留接口施工项目进行逐项检查，重点观察现浇梁浇筑过程中预留接口情况。

2）路基段根据“四电”专业路基预留接口布置图，路基段需要预留接触网基础（支柱基础、拉线基础）、电力电缆槽、通信信号电缆槽、基础预留接地端子、过轨管。针对路基段预留接口质量问题，结合现场情况，建议路基顶层混凝土浇筑前尽早与接触网、电力、通信信号设计沟通，确定过轨管位置、数量。根据京石客专施工经验，建议施工前，进驻梁场“四电”预留接口检查人员与监理共同对浇筑前已完成路基段预留接口施工项目进行逐项检查，重点观察现浇梁浇筑过程中预留接口情况，重点检查过轨管预留情况。

4.铁路供电与电力系统接口管理协调案例

我国高铁电力牵引供电系统（以下简称供电系统）的电源由电力系统供给。通常取电力系统高压电力网（110，220kV）。处理好供电系统与电力系统间的接口是保证轨道交通顺利开通的基本条件。

以山西省某案例为研究对象，本案例建设初期，电力系统根据规定的要求，在其专用的110/10kV主变电所内设置无功补偿装置。随着工程的不断进展，轨道供电系统的设计方案趋于稳定，各项技术指标最终确定。经过各方技术人员的共同协商认为电力系统对高铁牵引供电系统在功率因数上提出的要求是合理的，必须予以满足。但采用在高铁专用的110kV主变电所内设置的无功补偿装置，不是最佳方案，其原因如下：

（1）本案例工程的电力负荷由牵引负荷和动力负荷2部分组成。其中牵引负荷约占全部供电负荷的50%。由于牵引负荷24脉波整流装置本身的cosϕ>0.95，故不需要再进行补偿。而动力照明负荷（380/220V）系统，设计方案在负荷侧设置自动无功补偿装置（在400V开关柜内），确保了各动力负荷的cosϕ≥0.9。

（2）一期工程有约100km的10kV配电网络全部采用电力电缆。电力电缆产生的对地及线间电容，使整个轨道交通牵引供电系统的cosϕ进一步得到改善。为此，轨道交通方面与电力系统方面进行了充分的讨论。最后一致认为：110kV主变电所内可不设无功补偿装置。这样，不仅为轨道交通节省了投资，满足了电力系统对供电系统的技术要求，同时提高了整个系统工作的技术、经济合理性。

图1山西某实际工程案例电力牵引供电系统示意图

牵引供电系统的调度与电力系统的电力调度密切配合是实现轨道交通供电系统正常运行的重要保证。由图1可知，电力牵引供电系统是一个较为复杂的用户供电系统。自身设有电力调度控制中心，采用电力监控（SCADA）系统对全部供电系统实行遥测、遥控、遥信、遥调。其110/10kV主变电所是2个系统的接口点，因此它将受到市调与电调的双重管辖。经协商，调度管辖接口处为主变电所110kV电源开关靠线路侧刀闸。该刀闸（含线路接地刀闸）及与其相连的线路侧设备加上主变压器高压侧中性点接地刀闸由市调调度，但仍由电调操作执行。牵引供电系统其余设备由电调调度。2个变电所分属2个市调分局管辖，这2个市调分局距电调较远且无通信通道可利用，但距上述2个变电所较近。故采用了下述方法解决电调间的通讯联系，即充分利用轨道交通已有的通信通道，同时增设一些联络线。具体的做法如下：电调与市调的数据通道接口也设在对应的主变电所控制信号盘内的通信设备接线端子处。电调与市调的调度电话接口也设在相应的主变电所。由轨道通信专业利用电调与主变电所间已有的通信通道，再辅以由主变电所与市调之间的新增通道。这样便形成了一个既经济合理又技术可行的交通电调与市调之间的联络通道，实现电调与市调的接口协调。

5结论

综上所述对于铁路供电和电力系统来说，铁路建设与电力系统的接口是一个系统性强，多专业知识覆盖，实际操作性强的复杂建设任务，在进行项目建设时要充分考虑到物理、时间以及空间上的接口不同，要进行多方考虑，从而实现接口的完美链接，不同的接口之间应当要进行相互影响制约，要形成良好的体系。本文依照设计分析以及研究验证接口管理的核心部分，针对铁路建设系统而提出，从而构建出具有科学特征的技术接口体系。对于协同工作的部分，则需要对多方接口技术和管理接口加以利用，包括Web等，之所以利用此类技术，目的主要是为了实现信息的联结，能够在进行工作的过程中迅速掌握现行的工作信息，从而实现管理和操作过程的统一化，在铁路与电力行业的交叉边际处，完善铁路与电力系统接口关键技术和管理等方面，深化双方对接与协调，共同努力，才能将项目按期送电投产，使电力系统与铁路双方同步受益，协同发展。

参考文献：

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